responsi termal minggu ke 3
DESCRIPTION
Penjelasan hubungan suhu dan kenyamanan termalTRANSCRIPT
Ishak Tedjowidjojo
22414088
Nama : Ishak Tedjowidjojo
NRP : 22414088
Kenyamanan Termal
Menurut “ANSI / ASHRAE Standard 55-2010” , kenyamanan termal
didefinisikan sebagai "kondisi pikiran yang mengungkapkan kepuasan dengan
lingkungan termal dan dinilai oleh evaluasi subjektif. "Juga dikenal sebagai
kenyamanan manusia, kenyamanan termal adalah kepuasan penghuni dengan kondisi
termal sekitarnya dan sangat penting untuk dipertimbangkan saat merancang struktur
yang akan ditempati oleh orang-orang. Sensasi dingin akan menyenangkan saat tubuh
terlalu panas, tapi tidak menyenangkan ketika inti sudah dingin. Pada saat yang sama,
suhu kulit tidak merata pada semua area tubuh. Ada variasi di berbagai bagian tubuh
yang mencerminkan variasi dalam aliran darah dan lemak subkutan. Kualitas isolator
pakaian juga memiliki efek yang ditandai pada tingkat dan distribusi suhu
kulit. Dengan demikian, sensasi dari setiap bagian tertentu dari kulit akan tergantung
pada waktu, lokasi dan pakaian, serta suhu lingkungan.
Indikator yang paling umum digunakan dari kenyamanan termal adalah suhu
udara, itu mudah digunakan dan kebanyakan orang dapat berhubungan dengan
itu. Tapi meskipun merupakan indikator penting untuk memperhitungkan, suhu udara
saja tidak valid atau indikator akurat kenyamanan termal atau stres termal. Suhu
udara harus selalu dipertimbangkan dalam kaitannya dengan faktor-faktor lingkungan
dan pribadi lainnya.
Terdapat enam faktor yang mempengaruhi kenyamanan termal baik
lingkungan dan pribadi. Faktor-faktor ini mungkin independen satu sama lain, namun
bersama-sama berkontribusi untuk kenyamanan termal penghuni.
Faktor lingkungan:
Suhu udara
Suhu Radiant
Kecepatan udara
Kelembaban
Faktor pribadi:
Pakaian Isolasi
Panas metabolik
Gambar 1: Enam Faktor yang Mempengaruhi Kenyamanan Termal.
Faktor Lingkungan:
1. Suhu udara
Ini adalah suhu udara sekitar tubuh. Hal ini biasanya diberikan dalam derajat Celsius
(° C) atau derajat Fahrenheit (° F).
2. Suhu Radiant
Radiasi termal adalah panas yang terpancar dari benda yang hangat. Panas radiasi
mungkin hadir jika ada sumber panas di lingkungan.
Suhu Radiant memiliki pengaruh yang lebih besar daripada suhu udara pada
bagaimana kita kehilangan atau keuntungan panas ke lingkungan. Kulit kita
menyerap hampir sama energi radiasi sebagai benda hitam, meskipun hal ini dapat
dikurangi dengan memakai pakaian reflektif.
Contoh sumber panas radiasi antara lain: matahari; api; kebakaran listrik;tungku; rol
uap; oven; Dinding di kiln; kompor; pengering; permukaan dan mesin panas, logam
cair dll.
3. Kecepatan udara
Ini menggambarkan kecepatan udara yang bergerak di pekerja dan dapat membantu
mendinginkan pekerja jika dingin dari lingkungan. Kecepatan udara merupakan
faktor penting dalam kenyamanan termal karena orang sensitif terhadap itu.
Udara stagnan di lingkungan dalam ruangan yang artifisial dipanaskan dapat
menyebabkan orang merasa pengap. Hal ini juga dapat menyebabkan penumpukan
pada bau.
Udara yang bergerak dalam kondisi hangat atau lembab dapat meningkatkan
kehilangan panas melalui konveksi tanpa perubahan suhu udara.
Pergerakan udara kecil di lingkungan yang sejuk atau dingin dapat dianggap sebagai
konsep. Jika suhu udara kurang dari suhu kulit akan secara signifikan meningkatkan
kehilangan panas konvektif.
Aktivitas fisik juga meningkatkan pergerakan udara, sehingga kecepatan udara dapat
dikoreksi untuk memperhitungkan tingkat seseorang dari aktivitas fisik.
4. Kelembaban
Jika air dipanaskan dan menguap ke lingkungan sekitarnya, jumlah yang dihasilkan
dari air di udara akan memberikan kelembaban.
Kelembaban relatif adalah rasio antara jumlah aktual uap air di udara dan jumlah
maksimum uap air yang udara bisa menahan pada saat itu suhu udara.
Kelembaban relatif antara 40% dan 70% tidak berdampak besar pada kenyamanan
termal. Di beberapa kantor, kelembaban biasanya disimpan antara 40-70% karena
komputer. Namun, dalam kerja yang tidak AC, atau di mana kondisi iklim luar dapat
mempengaruhi lingkungan thermal di dalam ruangan, kelembaban relatif mungkin
lebih tinggi dari 70% pada hari-hari lembab hangat atau panas. Kelembaban di
lingkungan dalam ruangan bisa sangat bervariasi, dan mungkin tergantung pada
apakah ada pengeringan proses (pabrik kertas, laundry dll) di mana uap dilepaskan.
Lingkungan kelembaban tinggi memiliki banyak uap di udara, yang mencegah
penguapan keringat dari kulit. Dalam lingkungan panas, kelembaban penting karena
kurang keringat menguap dengan kelembaban tinggi (80% +).Penguapan keringat
adalah metode utama kehilangan panas pada manusia.
Ketika PPE uap-kedap dikenakan, kelembaban di dalam meningkat garmen sebagai
keringat pemakainya karena keringat tidak bisa menguap. Jika seorang karyawan
memakai jenis APD (misalnya asbes atau pakaian perlindungan kimia dll)
kelembaban dalam iklim mikro dari pakaian mungkin tinggi.
Faktor Pribadi:
1. Pakaian isolasi
Pakaian, pada dasarnya, mengganggu kemampuan kita untuk kehilangan panas ke
lingkungan. Kenyamanan termal sangat tergantung pada efek isolasi pakaian di
pemakainya.
Mengenakan pakaian terlalu banyak atau alat pelindung diri (APD) dapat menjadi
penyebab utama stres panas bahkan jika lingkungan tidak dianggap hangat atau
panas. Jika pakaian tidak memberikan cukup isolasi, pemakainya mungkin beresiko
dari cedera dingin seperti es gigitan atau hipotermia dalam kondisi dingin.
Pakaian merupakan sebab potensial ketidaknyamanan termal serta kontrol untuk itu
karena kami beradaptasi dengan iklim di mana kita hidup dan bermain. Anda dapat
menambahkan lapisan pakaian jika Anda merasa dingin, atau menghapus lapisan
pakaian jika Anda merasa hangat. Namun, banyak perusahaan menghapus
kemampuan ini bagi karyawan mereka untuk membuat adaptasi yang wajar untuk
pakaian mereka.
Hal ini penting untuk mengidentifikasi bagaimana pakaian dapat berkontribusi untuk
kenyamanan termal atau ketidaknyamanan. Hal ini juga mungkin diperlukan untuk
mengevaluasi tingkat perlindungan yang setiap PPE menyediakan - bisa kurang atau
PPE lainnya akan digunakan?
2. Tingkat kerja / panas metabolik
Pekerjaan atau tingkat metabolisme, sangat penting untuk penilaian risiko termal. Ini
menggambarkan panas yang kami produksi di dalam tubuh kita seperti yang kita
melaksanakan aktivitas fisik. Pekerjaan fisik yang kita lakukan, semakin banyak
panas yang kami hasilkan.Semakin panas kami memproduksi, semakin banyak panas
perlu kehilangan begitu kita tidak terlalu panas. Dampak tingkat metabolisme pada
kenyamanan termal sangat penting.
Ketika mempertimbangkan faktor-faktor ini, juga penting untuk mempertimbangkan
karakteristik fisik sendiri seseorang. Karakteristik fisik seseorang harus selalu diingat
ketika mempertimbangkan kenyamanan termal mereka, faktor-faktor seperti ukuran
dan berat, usia, tingkat kebugaran dan seks bisa semua berdampak pada bagaimana
perasaan mereka, bahkan jika faktor-faktor lain seperti suhu udara, kelembaban dan
kecepatan udara adalah konstan.
Predicted Mean Vote
Predicted Mean Vote (PMV) mengacu pada skala termal yang berjalan dari
Dingin (-3) ke Hot (+3), awalnya dikembangkan oleh Fanger dan kemudian diadopsi
sebagai standar ISO. Data asli dikumpulkan dengan menundukkan sejumlah besar
orang (konon ribuan tentara Israel) dengan kondisi yang berbeda dalam ruang iklim
dan memiliki mereka memilih posisi pada skala yang digambarkan sensasi
kenyamanan mereka. Sebuah model matematika dari hubungan antara faktor-faktor
lingkungan dan fisiologis dianggap kemudian berasal dari data. Hasilnya berkaitan
ukuran faktor kenyamanan termal satu sama lain melalui prinsip-prinsip
keseimbangan panas dan menghasilkan skala sensasi berikut.
Nilai Sensasi
-3 Dingin
-2 Dingin
-1 Sedikit keren
0 Netral
1 Sedikit hangat
2 Hangat
3 Panas
Direkomendasikan berbagai PMV yang diterima untuk kenyamanan termal dari
ASHRAE 55 adalah antara -0.5 dan 0,5 untuk ruang interior.
Persentase Prediksi Puas
Persentase Prediksi Puas atau Predicted Percentage of Dissatisfied (PPD)
memprediksi persentase penghuni yang akan puas dengan kondisi termal. Ini adalah
fungsi dari PMV, mengingat bahwa sebagai PMV bergerak lebih jauh dari 0, atau
netral, PPD meningkat. Jumlah maksimum orang tidak puas dengan kondisi
kenyamanan mereka adalah 100% dan, karena Anda tidak pernah menyenangkan
semua orang sepanjang waktu, yang dianjurkan kisaran PPD diterima untuk
kenyamanan termal dari ASHRAE kurang dari 10% orang yang tidak puas untuk
interior ruang angkasa.
PMV ini bisa dibilang yang paling banyak digunakan indeks kenyamanan
termal hari. ISO Standard 7730 (ISO 1984), "Lingkungan Thermal Sedang -
Penentuan PMV dan PPD Indeks dan Spesifikasi dari Kondisi untuk Thermal
Comfort," menggunakan batas PMV sebagai definisi eksplisit dari zona kenyamanan.
Persamaan PMV hanya berlaku bagi manusia terbuka untuk jangka waktu yang lama
dengan kondisi konstan pada tingkat metabolisme yang konstan.
Model kenyamanan termal Fanger yang digunakan untuk menghitung PMV dalam
persamaan berikut:
Dengan
Di Mana
e Nomor Euler (2,718)
f cl Faktor pakaian
h c koefisien perpindahan panas konvektif
isolasi pakaian [Clo]
Mtingkat metabolisme [W / m 2] 115 untuk semua
skenario
p a tekanan uap udara [kPa]
R cl isolasi termal pakaian
t a suhu udara [° C]
t cl suhu permukaan pakaian [° C]
t r rata-rata suhu bercahaya [° C]
V kecepatan udara [m / s]
W kerja eksternal (diasumsikan = 0)
Karena PPD adalah fungsi dari PMV, dapat didefinisikan sebagai
Kenyamanan Adaptive
Model kenyamanan adaptif menambahkan perilaku sedikit lebih manusia untuk
campuran. Mereka menganggap bahwa, jika perubahan terjadi dalam lingkungan
termal untuk menghasilkan ketidaknyamanan, maka orang akan umumnya mengubah
perilaku mereka dan bertindak dengan cara yang akan mengembalikan kenyamanan
mereka. Tindakan tersebut dapat mencakup melepas pakaian, mengurangi tingkat
aktivitas atau bahkan membuka jendela. Efek utama model tersebut adalah untuk
meningkatkan berbagai kondisi yang desainer dapat dianggap sebagai nyaman,
terutama di gedung-gedung ventilasi alami di mana penghuni memiliki tingkat yang
lebih besar dari kontrol atas lingkungan termal mereka.
Untuk mempertimbangkan kenyamanan adaptif, ruang harus memiliki jendela
beroperasi, tidak ada sistem pendingin mekanik, dan penghuni harus dekat menetap
dan memiliki tingkat metabolisme antara 1,0 dan 1,3 bertemu. Juga, penghuni
memiliki pilihan untuk menambahkan atau menghapus pakaian untuk beradaptasi
dengan kondisi termal.
TINGKAH LAKU PENGARUH OFFSET
Jumper / jaket atau menonaktifkan Perubahan Clo oleh ± 0,35 ± 2.2K
Ketat fit / longgar pakaian fit Perubahan Clo oleh ± 0,26 ± 1.7K
Kerah dan dasi atau menonaktifkan Perubahan Clo oleh ± 0,13 ± 0.8K
Kantor tipe kursi Perubahan Clo oleh ± 0,05 ± 0.3K
Duduk atau berjalan di sekitar Bervariasi Bertemu dengan ± 0,4 ± 3.4K
Tingkat stres Bervariasi Bertemu dengan ± 0,3 ± 2.6K
Vigour aktivitas Bervariasi Bertemu dengan ± 0,1 ± 0.9K
Postur yang berbeda Bervariasi Bertemu dengan ± 10% ± 0.9K
Mengkonsumsi minuman dingin Bervariasi Bertemu dengan -0,12 + 0.9K
Mengkonsumsi minuman panas / makanan Bervariasi Bertemu dengan 0,12 - 0.9K
Mengoperasikan fan meja Bervariasi Vel oleh + 2.0m / s + 2.8K
Mengoperasikan kipas angin Bervariasi Vel oleh + 1,0 M / s + 2.2K
Buka jendela Bervariasi Vel oleh + 0.5 m / s + 1.1k
Kelembaban dan kondensasi
Kelembaban dan kondensasi dapat membahayakan kesehatan penghuni bangunan dan
kenyamanan, kerusakan interior, dan meningkatkan biaya pemanasan. Hal-hal yang
akan dibahas anatara lain:
kelembaban relatif (RH)
alasan kelembaban tinggi
pengendali kelembababn
mempertahankan rentang kelembaban nyaman
kondensasi
Kelembaban relatif (RH)
Air biasanya mengandung uap air, jumlah tergantung terutama pada suhu
udara.Udara hangat dapat menyimpan lebih banyak uap air dari udara dingin,
sehingga suhu udara turun, jumlah maksimum air udara dapat terus juga jatuh.Rasio
uap air di udara untuk jumlah maksimum uap air udara dapat terus pada suhu tertentu
dinyatakan sebagai kelembaban relatif (RH). Misalnya, RH 30% berarti bahwa udara
mengandung 30% dari kelembaban mungkin dapat terus pada suhu tertentu.
Ketika udara dapat menahan lebih banyak uap air pada suhu tertentu (yaitu
RH adalah 100%), udara dikatakan jenuh. Seiring dengan peningkatan suhu udara,
kapasitasnya untuk menahan kelembaban juga meningkat, jadi jika kenaikan suhu
udara dan kadar air tetap sama, RH berkurang. Kelembaban mempengaruhi baik
kenyamanan termal dan kualitas udara dalam ruangan. Sebagai contoh:
RH tinggi (udara yang sangat lembab) akan membuat orang merasa dingin
dalam cuaca dingin dan panas dan lengket dalam cuaca hangat
RH (udara sangat kering) rendah dapat menyebabkan kekeringan dan
ketidaknyamanan dalam hidung dan membuat kulit terasa kering dan gatal.
Selain efek langsung pada kenyamanan, udara lembab:
memfasilitasi pertumbuhan jamur dan bakteri yang dapat menyebabkan
masalah pernapasan dan / atau reaksi alergi
memberikan kondisi untuk populasi tungau debu untuk tumbuh, yang dapat
mempengaruhi penderita asma
menghasilkan bau di ruang berventilasi buruk karena pertumbuhan jamur
akan mengakibatkan kondensasi membentuk di jendela, dinding dan langit-
langit yang lebih dingin dari suhu udara dan berpotensi merusak bahan
bangunan.
Alasan untuk Kelembaban Tinggi
Kegiatan rumah tangga seperti memasak, mencuci dan menggunakan
pemanas gas unflued, serta pernapasan masyarakat, menyediakan sumber utama
kelembaban yang menyebabkan kelembaban dalam ruangan. (Seseorang hembuskan
sekitar 200 mililiter uap air per jam saat terjaga dan sekitar 20 mililiter uap air per
jam saat tidur).
Sumber-sumber lain kelembaban juga dapat mencakup:
kebocoran air melalui selubung bangunan
kondisi tanah basah di bawah lantai kayu ditangguhkan
mempertahankan kelembaban konstruksi, yaitu kelembaban dipertahankan
dalam bahan bangunan seperti kayu framing, lantai beton dan plester, setelah
instalasi
kebocoran pipa.
Kelembaban internal dapat dikontrol dengan:
ventilasi pasif dengan membuka jendela untuk ventilasi silang
menghapus kelembaban pada sumbernya, misalnya, menggunakan ekstrak
penggemar di kamar mandi, menggunakan rangehood di dapur, ventilasi
pengering ke luar dan menggunakan pemanas gas hanya eksternal vented
meningkatkan suhu ruangan dengan pemanasan atau isolasi, karena suhu
hangat menyiratkan kelembaban relatif rendah
Untuk mencegah kelembaban dari ruang bawah lantai masuk ke gedung dan
meningkatkan tingkat kelembaban internal yang:
memastikan adanya ventilasi yang baik di bawah lantai kayu ditangguhkan -
bukaan yang jelas dari 3500 mm 2 per meter persegi luas lantai harus
disediakan
menutupi tanah dengan penghalang uap seperti lembar polietilen mana ada
kadar air tanah tinggi di bawah bangunan atau di mana Underfloor ventilasi
yang memadai tidak dapat disediakan. (Bahkan dengan penghalang uap,
minimum lubang ventilasi subfloor dari 700 mm 2 per meter persegi luas
lantai harus tetap diberikan.)
Ventilasi pasif yang paling efektif untuk menghilangkan kelembaban internal
hanya untuk membuka jendela. Ini sebaiknya berada di sisi berlawanan dari bangunan
untuk mempertahankan aliran udara yang baik lintas. Ventilasi di bingkai jendela
memungkinkan pergerakan udara tetap menjaga keamanan ketika rumah ditutup
naik. Direkomendasikan daerah ventilasi minimum adalah 4000 mm 2 pembukaan
udara per ruang kamar untuk ukuran kamar rata-rata. Hal ini dapat dicapai dengan
600 mm ventilasi panjang dalam bingkai jendela.
Mempertahankan Rentang Kelembaban yang Nyaman
Selandia Baru memiliki sepanjang tahun, outdoor RH antara 70-80% di
wilayah pesisir dan sekitar 10% lebih rendah pedalaman. Kelembaban relatif dalam
ruangan umumnya lebih rendah dari kelembaban relatif luar ruangan mulai, di
Selandia Baru tempat tinggal, dari 30% menjadi 65% pada siang hari di "kering"
rumah, dan 50% sampai 75% dalam "basah" rumah. Kamar tidur yang dingin dapat
memiliki kelembaban relatif 80% - 90% pada malam hari. Umumnya, kebanyakan
orang akan merasa nyaman dalam berbagai kelembaban 30-80% jika suhu udara di
berbagai 18-24ºC. Dengan isolasi untuk membantu mempertahankan panas di musim
dingin dan memberikan ventilasi yang cukup untuk menghilangkan uap air dalam
ruangan yang dihasilkan oleh penghuni, kebutuhan pemanasan (dan biaya) dapat
dikurangi tanpa mengorbankan kenyamanan penghuni.
Kondensasi
Gambar 2: Bentuk Kondensasi di Sebuah Kaca Jendela.
Kondensasi terjadi ketika, udara dan lembab datang ke dalam kontak dengan
permukaan yang lebih dingin seperti kaca. Suhu udara di kontak dengan permukaan
yang lebih dingin tiba-tiba turun, mengurangi jumlah uap air dapat terus. Hal ini
menyebabkan pembentukan uap air, atau kondensasi, yang terjadi pada permukaan
yang dingin. Kondensasi adalah yang paling jelas pada uninsulated, panas permukaan
konduktif seperti kaca, dan kurang terlihat di permukaan seperti eternit. Namun
demikian, hal itu terjadi pada semua permukaan yang cukup dingin dan menjadi jelas
oleh pertumbuhan jamur di dinding dan langit-langit. Hal ini juga dapat dilihat di
mana 'pola' pewarnaan pada dinding mengidentifikasi lokasi kayu framing balik
lapisan dinding.
Kondensasi menyebabkan kerusakan pada cat interior, permukaan dalam
lapisan dinding, penutup lantai, tirai, dan perabotan. Hasilnya peningkatan biaya
pemanasan (sebagai energi tambahan diperlukan untuk mengkonversi kondensasi
kembali menjadi uap yang diambil oleh udara sebagai kenaikan suhu), dan
menyajikan bahaya kesehatan. Kondensasi dapat dikontrol dalam dua cara: pertama,
dengan mengurangi kelembaban (dengan mengurangi sumber kelembaban dan
melalui ventilasi yang efektif seperti yang dijelaskan di atas) sehingga udara yang
kurang cenderung menjadi jenuh; Kedua, dengan mengurangi kemungkinan udara
hangat bersentuhan dengan permukaan yang dingin. Hal ini dapat dicapai melalui
isolasi. Unit kaca terisolasi secara signifikan mengurangi jendela kondensasi.
Psychrometric Chart
Psychrometric Chart atau Chart psikrometrik merupakan hasil karya jenius
peninggalan kakek moyang kita yang berhubungan dengan karakteristik udara.
Dengan adanya chart ini maka perencanaan tata udara menjadi lebih sederhana,
karena tidak perlu menggunakan hitungan matematis yang rumit. Chart psikrometrik
merupakan tampilan secara grafikal sifat thermodinamik udara antara lain suhu,
kelembaban, enthalpi, kandungan uap air dan volume spesific. Dalam chart ini dapat
langsung diketahui hubungan antara berbagai parameter udara secara cepat dan
persisi, baik yang berkaitan dengan sifat fisik udara maupun sifat thermiknya.
1. Pemetaan Psikrometrik Chart
Cara terbaik memahami psikrometrik chart adalah mengobservasi bagaimana letak
dan posisi setiap garis kurva diletakkan atau dipetakan pada psikrometrik chart.
Psikrometrik chart menyatakan hubungan antara suhu bola kering, suhu bola basah,
suhu titik embun, kelembaban relatif, panas total (entalpi), volume speisifik,
kelebaban spesifik, panas sensibel dan panas laten.
2. Definisi Istilah dan Plotting pada Chart
Berikut ini dijelaskan tujuh parameter udara terpenting yang digunakan untuk
keperluan perancangan air conditioning. Chart yang digunakan sebagai acuan adalah
chart psikrometirk yang disusun oleh Carrier dengan mengacu pada kondisi atmosfir
normal.
Dry-bulb Temperature (DB)
DB adalah suhu udara ruang yang diperoleh melalui pengukuran dengan Slink
Psikrometer pada theremometer dengan bulb kering. Suhu DB diplotkan
sebagai garis vertikal yang berawal dari garis sumbu mendatar yang terletak
di bagian bawah chart. Suhu DB ini merupakan ukuran panas sensibel.
Perubahan suhu DB menunjukkan adanya perubahan panas sensibel.
Wet-bulb Temperature (WB)
WB adalah suhu udara ruang yang diperoleh melalui pengukuran dengan
Slink Psikrometer pada theremometer dengan bulb basah. Suhu WB diplotkan
sebagai garis miring ke bawah yang berawal dari garis saturasi yang terletak
di bagian samping kanan chart. Suhu WB ini merupakan ukuran panas total
(enthalpi). Perubahan suhu WB menunjukkan adanya perubahan panas total.
Dew-point temperature (DP)
Suhu DP adalah suhu di mana udara mulai menunjukkan aksi pengembunan
ketika didinginkan. Suhu DP ditandai sebagai titik sepanjang garis saturasi.
Pada saat udara ruang mengalami saturasi (jenuh) maka besarnya suhu DB
sama dengan suhu WB demikian pula suhu DP. Suhu DP merupakan ukuran
dari panas laten yang diberikan oleh sistem. Adanya perubahan suhu DP
menunjukkan adanya perubahan panas laten atau adanya perubahan
kandungan uap air di udara.
Specific Humidity (W)
Specific humidity adalah jumlah kandungan uap air di udara yang diukur
dalam satuan grains per pound udara. ( 7000 grains = 1 pound) dan diplotkan
pada garis sumbu vertikal yang ada di bagian samping kanan chart.
Relative Humidity (% RH)
% RH merupakan perbandingan jumlah actual dan jumlah maksimal (saturasi)
dari uap air yang ada pada suatu ruang atau lokasi tertentu. 100% RH berarti
saturasi dan diplortkan menurut garis saturasi. Untuk ukuran yang lebih kecil
diplotkan sesuai arah garis saturasi.
Enthalpi (H)
Enthalpi adalah jumlah panas total dari campuran udara dan uap aire di atas
titik nol. Dinyatakan dalam satuan Btu/lb udara. Harga enthapi dapat
diperoleh sepanjang skala di atas garis saturasi
Specific volume (SpV)
Specific volume atau volume spesifik adalah kebalikan dari berat jenis,
dinyatakan dalam ft3/lb. Garis skalanya sama dengan garis skala bola basah
(wet bulb)
3. Cara membaca Chart
Gambar 6 memperlihatkan suatu kondisi udara (titik P) yang parameternya di-
plot-kan pada chart psikrometirk yang disederhanakan untuk mempermudah.
Bila ada dua parameter yang diketahui maka kedua parameter tersebut diplotkan pada
chart sehingga ketemu titik potongnya (misalnya titik P). Kemudian dari titik potong
tersebut dapat ditentukan parameter lainnya. Misalkan diketahui suhu bola kering
95oF, dan suhu bola basah 76oF. Dari kedua data ini kita dapatkan titik potong di
titik P. Dengan dikethuinya titik potong ini maka data lain yang diperlukan dapat
diketahui. Besarnya kelembaban relatif (RH) adalah 42%. Kelembaban psesifik (w)
adalah 104,5 g/lb.
Volume spesifik (SpV) adalah 14,3 ft3/lb. Suhu titik embun (DP) adalah 68,6oF.
Enthalpy (H) adalah 39,55 Btu/lb.
Gambar 6: Cara Membaca Psikrometrik Chart
Pendinginan Evaporative
Perubahan fasa (atau fase transisi) adalah transisi dari sistem dari satu
keadaan materi lain dengan perpindahan panas . Sebagai contoh, dari padat ke cair
(melting) atau dari cairan ke gas (penguapan).
Ketika sistem mengubah fase, mereka menyerap atau melepaskan sejumlah
besar energi panas (panas laten, dinyatakan dalam J / kg). Sistem itu sendiri tidak
mengubah suhu , energi yang dikonsumsi atau dihasilkan oleh proses fisik mengubah
keadaan dari sistem. Misalnya, ketika air menguap, menyerap panas,
menghasilkan pendinginan efek. Jadi, ketika air menguap dari permukaan bangunan,
atau ketika keringat menguap dari kulit, ini memiliki pendingin efek.Sebaliknya,
ketika air mengembun melepaskan panas.
Proses pendinginan evaporative dapat digunakan untuk mendinginkan
bangunan. Hal ini dapat yang sederhana seperti termasuk fitur air, seperti air mancur
di halaman, atau kolam di dekat bangunan atau di atap bangunan, atau mungkin
melibatkan penyemprotan air di atas atap bangunan. Unit pendingin dapat digunakan
dalam membangun layanan system sebagai alternatif refrigerasi
absorpsi atau refrigerasi kompresi . Pendingin evaporasi langsung (kadang-kadang
disebut sebagai pendingin bah, pendingin rawa, atau pendingin gurun) menarik panas,
udara kering melalui terus dibasahi pad dan pasokan dingin, udara lembab. Efek
pendinginan dicapai dengan proses penguapan dari pad, mengambil panas yang
masuk akal dari udara panas dan mengubahnya menjadi panas laten. Hal ini
memerlukan sedikit energi, sampai dengan 90% penghematan dilaporkan
dibandingkan dengan konvensional pendingin , dan pada hari-hari panas
di Inggris dapat memberikan hingga 15°C pendinginan.
Pendinginan evaporative langsung umumnya paling cocok untuk iklim kering
panas, di mana kondisi mendorong penguapan dan humidifikasi yang dihasilkan dari
udara dingin yang dipasok ke bangunan dapat
bermanfaat. Konvensional pendingin cenderung memiliki efek dehumidifying di
udara sebagai udara dingin kurang mampu 'hold' kelembaban dari udara hangat.
Pendinginan evaporative langsung juga dapat dicapai dengan penggemar gerimis dan
humidifier.
Pendinginan evaporative tidak langsung dapat dicapai dengan
menggunakan penukar panas untuk mendinginkan udara pasokan. Hal ini kurang
efisien daripada langsung pendingin , tetapi tidak melembabkan udara
pasokan. Atau, menara pendingin dapat memberikan langsung menguapkan
pendingin, atau pendinginan menguapkan tidak langsung dapat dicapai dengan
menyemprotkan air selama pendinginan kumparan dari chiller konvensional.
Pendinginan evaporasi cenderung sederhana, dan relatif murah dibandingkan
dengan konvensional pendingin , namun, hasil kelembaban dapat menyebabkan
masalah seperti; korosi,kondensasi , dan ketidaknyamanan penghuni. Hal ini juga
membutuhkan kelangsungan penyediaan konsumsi air dan ada potensi bakteri
(seperti legionella ) untuk mengembangkan atau deposit mineral menumpuk di sistem
kurang terpelihara
Pendinginan evaporative juga penting dalam konvensional pendingin , di
mana refrigeran gas menyerap panas dari pendingin menengah (biasanya air) karena
mereka menguap, dan melepaskan panas ketika mereka menyingkat, yang ditolak ke
luar (atau pulih). Kebalikan dari proses ini digunakan untuk menghasilkan panas
dalam pompa panas . Efisiensi konvensional pendingin dapat ditingkatkan dengan
menyemprotkan air ke kumparan penukar panas untuk meningkatkan kehilangan
panas karena efek pendinginan evaporative.
Sebuah aplikasi baru muncul dari penguapan dalam penggunaan bahan
perubahan fasa (PCM).Biasanya ini bahan dengan laten tertentu besar kapasitas
panas . Mereka dapat digunakan dalam konstruksi untuk mengurangi internal
yang suhu perubahan dengan menyimpan panas laten di padat-cair atau gas cair fase
perubahan material. Panas yang diserap dan dirilis hampir isotermal dan digunakan
untuk mengurangi energi yang dikonsumsi oleh
konvensionalpemanasan dan pendinginan sistem dengan mengurangi beban puncak.
Kesimpulan:
Panas lingkungan menyebabkan adanya proses konveksi, radiasi dan
konduksi. Ketiga hal ini kemudian akan menimbulkan kombinasi efek termal yang
memunculkan istilah keseimbangan termal. Keseimbangan termal dipengaruhi oleh
enam factor utama, yaitu: suhu udara, suhu radiant, kecepatan udara, kelembaban
udara, pakaian isolasi, dan metabolisme manusia. Suhu udara merupakan suhu yang
ada di sekitar tubuh manusia, sedangkan suhu radiant lebih besar pengaruhnya ke
tubuh manusia, di mana kulit manusia menyerap panas lingkungan dan menyebabkan
tubuh kekurangan cairan. Kecepatan udara berbicara tentang banyaknya udara yang
masuk dalam sebuah ruangan yang akan menimbulkan kenyamanan bagi
penghuninya. Kelembaban dalam ruangan sangat bervariasi dan besar rendahnya
kelembaban akan berpengaruh pada kenyamanan. Pakaian yang dipakai jelas
mempengaruhi kenyamanan penghuni, dalam ruangan yang panas biasanya pakaian
yang dipakai berbahan tipis. Metabolisme tubuh berbicara tentang karakteristik tubuh
dan pekerjaan fisik yang dilakukan penghuni dalam sebuah ruangan.
Untuk mengukur tingkat kenyamanan termal penghuni dalam sebuah ruangan,
cra yang biasa dipakai adalah dengan menggunakan Predicted Mean Vote (PMV) dan
Persentase Prediksi Puas atau Predicted Percentage of Dissatisfied (PPD).
Perhitungan ini juga melibatkan factor-faktor seperti pakaian yang digunakan, suhu
udara, suhu permukaan pakaian, keepatan udara, tingkat metabolisme, dan tekanan
uap udara.
Kelembaban relative (RH) ada 2 macam, yaitu: kelembaban rendah yang
menyebabkan kekeringan dan kulit terasa gatal, dan klembaban tinggi yang
menyebabkan suasana menjadi lebih dingin, dan tubuh tersa lengket saat panas.
Udara yang lembab akan membuat ketidaknyamanan penghuni, seperti: mempercepat
pertumbuhan jamur dan bakteri, ruangan akan berdebu dan berbahaya bagi pengidap
asma, dan ruangan akan terasa bau. Untuk mengatasi kelembaban seperti ini,
biasanya mengunakan cara membuka jendela supaya terjadi ventilasi silang,
menggunakan ekstrak di kamar mandi, dan meningkatkan suhu ruangan dengan
pemanas ruangan. Proses kondensasi akan menyebabkan kerusakan pada cat interior,
permukaan dalam lapisan dinding, penutup lantai, tirai, dan perabotan dalam ruangan.
Proses kondensasi ini bisa diatasi dengan memaksimalkan pengunaan ventilasi silang,
dan menggunakan unit isolasi kaca.
Untuk mengatasi panas lingkungan dan memperhitungkan aliran udara serta
kecepatn udara yang masuk dalam sebuah ruangan sehingga membantu arsitek dalam
mendesain sebuah rumah biasanya menggunakan peta psikrometrik. Peta
psikrometrik ini merupakan grafik sifat termodinamika udara yang mencakup: suhu,
kelembaban, entalpi, kandungan uap air dan volume spesifik. Dalam menanggulangi
panas lingkungan, bangunan biasanya didesain dengan menggunakan pendinginan
evaporative yang memiliki 2 macam, yaitu pendinginan evaporative langsung dan
tidak langsung. Pendinginan evaporative langsung digunakan di iklim panas kering,
di mana penguapan yang dihasilkan dari udara dingin yang dipasok ke bangunan
dapat bermanfaat, sedangkan pendinginan evaporative tidak langsung
menggunakan penukar panas untuk mendinginkan udara pasokan.
DAFTAR PUSTAKA
http://sustainabilityworkshop.autodesk.com/buildings/human-thermal-comfort
http://www.hse.gov.uk/temperature/thermal/factors.htm
http://www.level.org.nz/passive-design/controlling-indoor-air-quality/humidity-and-condensation/
http://www.designingbuildings.co.uk/wiki/Evaporative_cooling